阻燃整理
织物的阻燃涂层整理
织物的阻燃涂层整理1．前言据美、英、日等国家对火灾起因的统计，近年来纺织品引起的火灾呈上升趋势，已占据火灾总数的一半，造成了生命和财产的巨大损失，世界各国纷纷出台了纺织品阻燃的有关标准，对室内装饰、工业用布、服装用纺织品等做了严格的规定。
绝大部分的纺织材料是可燃的，需要经过阻燃处理来降低燃烧速度或使其离开火源后能够迅速停止燃烧。
纺织品的阻燃整理有两种方式：1、添加型，将阻燃材料与纺丝原液混和，或将阻燃剂加到聚合物中再纺丝，从而使纺出的丝具有阻燃效果。
2、后整理型，在染整加工过程中，将阻燃材料通过浸渍、浸轧或涂层等方法整理到织物上。
本文主要介绍织物的阻燃涂层整理。
阻燃涂层胶是功能性涂层胶的一种，是把阻燃材料通过一定的方式添加到涂层胶中去，整理后不仅具良好的涂层风格，同时赋予织物优异的阻燃效果。
涂层阻燃整理与传统的浸渍或浸轧阻燃整理相比，具有耐洗性好，强力不下降，不需要污水处理等优点，因此，在室内家纺、工业用布等领域应用广泛。
2. 阻燃涂层胶中涂层基胶的类型和性能特点印染行业应用的涂层胶主要有聚丙烯酸酯（PA）、聚氨酯（PU）和PUA。
PA的价格较低，合成和聚合技术较易掌握，能满足一般涂层要求，但目前市场上的产品质量参差不齐。
与PA相对，PU在性能上有独特之处，主要为耐磨、耐溶剂、耐低温（一30℃以下），防水透湿性好，具有优异弹性和皮膜感。
PUA是将PU与PA进行接枝，它结合了PU与PA的优点，但技术难度较高。
PA、PU和PUA都可以作为阻燃涂层胶的基胶。
从涂层胶使用的溶剂来分，可分为溶剂型涂层胶和水系型涂层胶。
溶剂型涂层胶使用最普通的溶剂有二甲基甲酰胺（DMF）、丁酮（MEK）、甲苯（TOL）、异丙醇（IPA）、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丁醇、醋酸乙酯等，毒性较大，且易燃易爆。
与溶剂型涂层胶相比，水系型涂层胶具有环保、不燃、加工过程安全等优点，但与织物的粘着力，成膜性能、耐水压等性能相对略差。
目前，水系型涂层胶正通过产品改进或加入合适的交关剂来解决上述的缺点，加工工艺日趋成熟，将逐渐取代溶剂型涂层胶。
阻燃整理技术
阻燃整理技术纺织纤维基本上属易燃烧物质，在~300℃裂解，裂解产物与空气混合，具有可燃性，自燃或遇明火燃烧。
阻燃整理：阻止织物燃烧。
或使纺织品燃烧速度放慢，离开火焰后不燃烧。
纺织品的燃烧性:纺织品燃烧过程有物理变化和化学变化。
燃烧模式纤维热裂解纤维热性能物理指标玻璃化温度（Tg）：低---热塑性纤维，Tg、Tm<Tp、Tc。
燃烧前受热，先软化、收缩、熔融，后裂解、燃烧。
燃烧时由于熔融物滴落可以造成续燃困难，但高温熔滴粘着皮肤造成深度灼伤。
高---非热塑性纤维，如天然纤维、耐高温纤维，Tg、Tm>Tp、Tc, 受热至高温直接裂解，燃烧。
熔融温度（Tm）热裂解温度（Tp）燃烧温度（Tc）需氧指数LOI纺织品燃烧需氧指数（限氧指数）：LOI指在N2、O2混合气体中，纺织品保持烛状燃烧所需O2的最小体积分数。
LOI = O2/N2+O2×100% 需氧指数，大---难燃。
>21%（空气中氧比例）小---易燃。
<21%燃烧骨架效应:也称蜡烛焰芯效应。
混纺织物如涤/棉织物在燃烧时，非热塑性纤维的炭化对热塑性纤维的熔融起骨架作用，熔融物不滴落，粘附在骨架上燃烧，如同蜡烛燃烧。
因此，混纺织物阻燃很困难。
阻燃方法纺织品阻燃针对燃烧的整个过程进行抑制，方法如下：1）对纺织品热分解产物进行控制，使分解产物成为不燃性产物和固体残碴。
2）热裂解产生气体为大量不燃性气体，如水、SO2、CO2，冲稀可燃性气体。
3）干扰、终止燃烧火焰的氧化还原反应，熄灭火焰。
4）形成阻隔层，阻止热、可燃气体在火焰与织物之间传递。
二、阻燃机理1、棉织物的阻燃机理纤维素热裂解：棉阻燃剂棉织物阻燃后，热裂解温度降低，裂解以炭化形式为主。
涤纶的阻燃机理:涤纶阻燃：裂解温度和裂解产物不改变，火焰燃烧受到抑制。
涤纶燃烧：自由基连锁氧化反应，放出大量热。
火焰反应涤纶阻燃剂阻燃整理工艺:1、棉织物的阻燃整理不耐洗阻燃整理：硼砂:硼酸:磷酸氢二铵= 7:3:5 或5:5:1 织物浸轧烘干，增重10~15%即有效。
磷氮阻燃剂ATZ对涤纶织物的阻燃整理
涤纶产量大且性能优异，涉及服装、家居、建筑等领域。
但是涤纶易燃，极限氧指数仅为20%~22%，在火源作用下易发生熔融收缩形成熔滴，造成二次燃烧乃至次生灾害。
因此对涤纶进行阻燃整理以提高其安全性具有重要的现实意义［1］。
涤纶阻燃整理最常用的方法是原丝阻燃和涤纶织物阻燃。
涤纶原丝阻燃整理是阻燃剂参与PET 共聚或与PET 共混纺丝，阻燃效率高，但是需考虑对涤纶纤维性能的负面影响，如纤维水解、力学性能和染色性能下降等。
涤纶织物阻燃整理是以水为介质将阻燃剂固定在纤维上，灵活高效且对织物性能几乎无影响，在工业生产中占据重要地位［2］。
含卤阻燃剂最初用于涤纶阻燃整马梦婷1，王海琴1，唐思贤1，谭涛1，王鹏2，常硕1，3（1.嘉兴学院材料与纺织工程学院，浙江嘉兴314001；2.西南大学纺织服装学院，重庆400715；3.嘉兴学院浙江省纱线材料成形与复合加工技术研究重点实验室，浙江嘉兴314001）摘要：以2-氨基噻唑、对羟基苯甲醛和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO ）为原料合成新型磷氮阻燃剂ATZ ，用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱和磷谱进行分子结构表征。
结果表明ATZ 热稳定性较好，溶解度参数为24.09J 1/2/cm 3/2，与涤纶较为接近，所以对涤纶有较好的亲和力。
利用ATZ 对涤纶进行阻燃整理，涤纶的垂直燃烧损毁长度由10.0cm 降为3.7cm ，续燃时间由30s 降为0s ，无熔滴，残炭量由16.5%增为19.3%，对基材提供隔绝保护作用。
关键词：磷氮阻燃剂；阻燃整理；涤纶；溶解度参数；残炭量中图分类号:TS195.24；TS156文献标志码:A文章编号:1004-0439（2021）02-0034-05Flame retardant finishing of polyester fabric with phosphorusnitrogen flame retardant ATZMA Mengting 1,WANG Haiqin 1,TANG Sixian 1,TAN Tao 1,WANG Peng 2,CHANG Shuo 1,3(1.College of Material and Textile Engineering,Jiaxing University,Jiaxing 314001,China;2.College of Textile andGarment,Southwest University,Chongqing 400715,China;3.Key Laboratory of Yarn Materials Forming andComposite Processing Technology of Zhejiang Province,Jiaxing University,Jiaxing 314001,China)Abstract:The phosphorus-nitrogen flame retardant ATZ was synthesized by 5-aminotetrazole monohy⁃drate,p-hydroxybenzaldehyde and 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO).The structure of ATZ was characterized by FTIR,1H NMR and 31P NMR.The results showed that ATZ had good thermal stability,and its solubility parameter was 24.09J 1/2/cm 3/2,which was close to PET,so ATZ had good af⁃finity for polyester.After flame retardant finishing of polyester with ATZ,the length of damage in vertical flame test decreased from 10.0cm to 3.7cm,the continuous burning time decreased from 30s to 0s,and there was no droplet,the char yield increased from 16.5%to 19.3%,which provided insulation and protection for the base material.Key words:phosphorus-nitrogen flame retardant;flame retardant finishing;polyester;solubility param⁃eter;char yield收稿日期：2020-10-29基金项目：嘉兴市科技计划项目（2020AD10019）；嘉兴学院SRT 项目（CD8517193241）；浙江省纱线材料成形与复合加工技术研究重点实验室开放基金（MTC-2020-18）作者简介：马梦婷（1998—），女，本科，主要研究方向为功能纺织品，E-mail ：****************。
第九章阻燃整理
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常用阻燃剂及其工艺 o 硼砂/硼酸或磷酸二氢铵混合物 非耐久性阻燃剂，价廉、效果好，用于窗帘等不常洗织物。 可用浸轧、喷雾、涂刷等方法应用。
• Boric acid (H3BO3) /borax (Na2B4O7) are often used as non-durable flame retardants in applications such as cellulose fibers for insulation. Boron functions in the condensed phase as a lewis acid and as mentioned earlier, coats the fiber with a glassy polymer to insulate the polymer. o 金属氧化物或氯化物 常用锑、钛的氧化物或卤化物，处理纤维后经水解生成氢氧化锑或 钛沉积在纤维表面，作为纤维素的脱水剂，纤维燃烧时生成较多的 固体炭，挥发性物质减少，是一种半耐久性阻燃剂（经15次温和洗 涤），可用浸渍法加工，加工织物手感粗硬，强力下降30%左右。
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o 磷酸及其盐类 常用磷酸、磷酸氢二胺、磷酸二氢胺和聚磷酸胺，由于它们与纤 维素反应，使其燃烧时固体炭量↑，焦油及可燃性气体↓，有阻燃 作用，为半耐久阻燃剂，因对纤维损伤严重而不常应用。 Phosphorus compounds react with the C(6) hydroxyl of the anhydroglucose unit blocking the formation of levoglucosan. This reduces the amount of fuel to the flame. Additionally, phosphorous promotes char formation. The acidity associated with certain phosphorous analogues and its electrophilic nature lowers the activation energy for dehydrating cellulose. Additionally there is the possibility of crosslinking cellulose chains which further enhances char formation.
对织物阻燃整理的探讨
对织物阻燃整理的探讨本文简述了织物阻燃整理的发展现状，以及人们对阻燃整理的要求。
主要从织物的燃烧机理、阻燃机理、阻燃工艺等方面探讨分析织物如何获得良好的阻燃效果，并分析了织物阻燃效果的测定评估方法。
由于每年都有很多火灾发生，这不仅给人们带来了巨大的经济损失，而且严重的威胁着人们的生命安全。
为了防止火灾的发生，除了采取必要的防火措施外，使用具有阻燃性能的织物也可以减少火灾的危害，起到一定的防火作用。
我国近年来也在大力开展对阻燃纺织品的研究开发，并已经取得了相当进展。
随着城市现代化建设的发展，旅游、交通运输业的发展，以及外销纺织品需求，阻燃纺织品存在着巨大的潜在市场。
因此加速阻燃纺织品的开发以及商品化生产已经刻不容缓。
关键词织物阻燃整理发展燃烧机理阻燃机理阻燃方法This paper describes the current situation of the development of flame-retardant finishing of fabrics, as well as people on flame retardant finishing requirements. Mainly from the fabric of the mechanism of combustion, flame retardant mechanism, flame retardant technology areas such as analysis of fabrics can obtain good flame retardant effect, and the analysis of the fabric flame retardant effect of measuring and evaluating method. Because there are many fires, which not only brings the huge economic loss, but also seriously threaten the safety of people's life. In order to prevent fires, in addition to take necessary precautions against fire, using a flame retardant fabric can also reduce the fire hazards, play a certain role of fire. In recent years in China and also in developing this flame retardant textile research and development, and has made considerable progress. With the development of modern city construction,tourism, the development of transportation industry, and the export demand for textiles, flame retardant textiles there is a huge potential market. So accelerating the flame retardant textiles and the development of commercial production has been crunch time.Key wordsFlame retardant finishing of fabrics develop theory of combustion Flame retardant principle Flame retardant method前言 (1)第一章阻燃织物的发展及应用 ............................................................................. 错误！未定义书签。
8-阻燃整理
卤-锑协同效应
锑的氧化物是卤系阻燃剂的优良协同剂。 锑的氧化物有：Sb2O3，Sb2O4，Sb2O5，其中
Sb2O3常用。 一般认为主要是卤素与锑在固相中反应生成
挥发性的三卤化锑，然后在气相中发挥作用。
第四节 纤维素纤维的阻燃整理
1. 棉织物的热裂解过程
纤维素纤维是一种易燃性纤维。在较低温度 下热裂解时，可能发生分子链1，4一甙键的 断裂，继而残片发生分子重排，并首先生成 左旋葡萄糖。左旋葡萄糖可通过脱水和缩聚 作用形成焦油状物质，接着在高温的作用下 又分解为可燃的有机物、气体和水。
Cl
CH2OH
CH2OH
+ + PH3 4 CH2O HCl
[P(CH2OH)4] Cl
Proban工艺：（奥布莱-威尔逊）
浸渍－烘干－氨熏－氧化－水洗
四羟甲基氢氧化磷（THPOH）
CH2OH P CH2OH
CH2OH
+
OCHl -
CH2OH
(HOCH2)4P+
+ + (HOCH2)3P CH2O
要有良好的阻燃耐久性，包括耐水洗、耐干洗、耐气候性等； 不影响或较少影响纤维和织物的色泽、外观、手感和其他物
理机械性能； 无毒、无刺激性，有生物可降解性，燃烧后发烟量少，烟雾
无毒性； 纤维用阻燃剂应有较高的热分解温度； 价格低廉，应用工艺简单。
2. 阻燃整理剂的分类
(1)无机阻燃剂
金属氧化物和卤化物 （钛、锑，使用简便） 硼砂（单独使用用量高，与硼酸1：1或7：3） 磷酸盐（磷酸锌、磷酸氢二铵，磷酸二氢铵）
二、溴系阻燃剂及其整理工艺
六溴环十二烷和十溴二苯醚 六溴环十二烷：采用轧烘焙工艺或高温高压
第八节、阻燃整理
氨熏法（Proban） 氨熏法（Proban）工艺原理
这种方法利用THPOH（或THPC）与NH3反应生成 这种方法利用THPOH（ THPC） THPOH 不溶于水的高聚物沉积在织物上， 不溶于水的高聚物沉积在织物上，达到阻燃整 理的目的。 理的目的。
P CH2OH + NH3 P CH2 N CH2 P CH2 P
2.合成纤维 合成纤维
受热后软化、熔融，产生熔滴， 受热后软化、熔融，产生熔滴， 再发生热分解作用。 再发生热分解作用。
（1）热分解过程 ）
软化
降解 氧化、 氧化、分解
游离基
分子链断裂
可燃性、 可燃性、不燃性气体
（2）阻燃机理 ）
抑制游离基的反应，降低熔融温度。 抑制游离基的反应，降低熔融温度。
适用性
该理论主要适用于纤维素纤维。 该理论主要适用于纤维素纤维。 含磷阻燃剂的阻燃可根据此理论 的阻燃可根据此理论。 含磷阻燃剂的阻燃可根据此理论。
2.气相论 2.气相论
通过抑制可燃性分解产物的氧化， 通过抑制可燃性分解产物的氧化，干 扰火焰的燃烧方式，阻止火焰的蔓延， 扰火焰的燃烧方式，阻止火焰的蔓延， 但并不改变热分解反应历程和产物。 但并不改变热分解反应历程和产物。
分子式： 分子式：(HOCH2)4 P+Cl具有高反应性，可与纤维素反应。 具有高反应性，可与纤维素反应。 阻燃整理有如下方法： 阻燃整理有如下方法： 轧烘焙工艺 氨熏法（Proban） 氨熏法（Proban）工艺
轧烘焙工艺工艺原理
THPC中的羟甲基可以和酰胺化合物中的 中的羟甲基可以和酰胺化合物中的 亚胺基反应， 亚胺基反应，形成不溶于水的高聚物沉 积在织物上。 积在织物上。 THPC与纤维中羟基发生化学反应。 与纤维中羟基发生化学反应。 与纤维中羟基发生化学反应
纺织品阻燃“前整理”和“后整理”是什么？
纺织品阻燃“前整理”和“后整理”是什么？纺织阻燃常说的“前整理”和“后整理”是啥意思啊？纺织品阻燃“前整理”和“后整理”是什么？接下来，就带你了解一下吧！纤维，通常指的是直径细到几微米或几十微米，而长度比细度大许多倍的物质。
其中长度达几十毫米以上并具有一定的强度、可挠曲性或具有一定的包缠性和其他服用性能，可以生产纺织制品的，则被称为称为纺织纤维。
而随着现代化大城市人口、高层与地下建筑密集度越来越高，为减少火灾发生及降低火灾危害，阻燃纺织品应用越来越广泛。
主要包含：消防员防护服、炼钢工作服、焊接工作服、医用防护服等，篷盖布、建筑纺织品、交通工具的装饰纺织品、影剧院、宾馆、医院学校等公共场所的纺织品、家庭装饰纺织品、服装等。
值得一提的是，我国对家庭用装饰纺织品还没有防火的强制要求，国外有些国家对装饰纺织品和儿童、老人的家居服有防火要求的规定。
阻燃纺织品的开发逐渐被重视，对纺织材料进行阻燃整理显得非常重要。
那么，阻燃纺织品一般有哪些方法呢？1 、提高纤维成纤高聚物热稳定性（前整理）（1）在成纤高聚物的大分子链中引入芳环或杂环，增加分子链的刚性，大分子链的密集度和内聚力，从而提高热稳定性，再将这种高热稳定性高聚物用湿法纺丝制成纤维。
如聚酰亚胺纤维，耐热性能优良，但成本高，色泽深，染色差，常与羊毛阻燃纤维以合适比例混纺交织，可降低成本，获得性能优异的阻燃隔热织物。
（2）通过纤维中线形大分子链间交连反应变成三维交连结构，从而阻止碳链断裂，成为不收缩不熔融阻燃性纤维。
如酚醛纤维采用热塑性酚醛树脂为原料，添加少量聚酰胺作成形载体，用熔融法纺丝，纺得的纤维用甲醛在硫酸催化下交联制得三维立体网状结构聚合物。
（3）将纤维在200-300度高温的空气氧化炉中停留几分钟或几小时，使纤维大分子发生氧化、环化、脱氢和碳化等反应，成为一种多共轭体系梯形结构而具有优异耐高温阻燃性能纤维。
如丙烯腈氧化纤维（活性炭制法相似，纤维布预氧化）。
2.2 阻燃整理
热裂解过程
分为两个方向 一个方向是纤维素脱水炭化，产生水、 一个方向是纤维素脱水炭化，产生水、二氧化碳和 固体残渣； 固体残渣； 另一个方向是纤维素通过解聚生成不挥发性的液体 左旋葡萄糖，左旋葡萄糖进一步裂解， 左旋葡萄糖，左旋葡萄糖进一步裂解，产生低分子 量的裂解产物，并形成二次焦炭。在氧的存在下 在氧的存在下， 量的裂解产物，并形成二次焦炭 在氧的存在下， 左旋葡萄糖的裂解产物发生氧化，燃烧产生大量热， 左旋葡萄糖的裂解产物发生氧化，燃烧产生大量热， 又引起更多纤维素发生裂解。 又引起更多纤维素发生裂解。 这两个反应相互竞争， 这两个反应相互竞争，始终存在于纤维素裂解的整 个过程中。 个过程中。
Ⅲ.吸热作用
某些热容高的阻燃剂在高温下发生相变、 某些热容高的阻燃剂在高温下发生相变、脱水 或脱卤化氢等吸热分解反应， 或脱卤化氢等吸热分解反应，降低了纤维材料表 面和火焰区的温度，减慢热裂解反应的速度， 面和火焰区的温度，减慢热裂解反应的速度，抑 制可燃性气体的生成。 制可燃性气体的生成。
Ⅳ.熔滴作用
分类 不燃纤维 燃烧特性
明火不能点燃
限氧指数/% 限氧指数/%
＞35
纤维种类
玻璃纤维、 玻璃纤维、金属 纤维、石棉纤维、 纤维、石棉纤维、 碳纤维等 氯纶、偏氯纶、 氯纶、偏氯纶、 芳纶、改性腈纶、 芳纶、改性腈纶、 酚醛纤维等 涤、锦、维纶、 维纶、 蚕丝、 蚕丝、羊毛等 棉、麻、粘胶、 粘胶、 丙纶、 丙纶、腈纶等
含卤素阻燃剂在高温下释放出卤原子和卤化 按下列反应消除自由基，抑制放热反应， 氢，按下列反应消除自由基，抑制放热反应， 产生阻燃作用： 产生阻燃作用： MX M′+ X· MX M′+ HX RH + X· R· + HX H·+ HX H2 + X· HO·+ HX H2O + X· M′为分解残留物 R·为活泼性较低 为分解残留物； 为活泼性较低） （M′为分解残留物；R·为活泼性较低）
阻燃整理分析
各种纤维的燃烧特性
名称
燃烧性能
棉纤维
助燃，燃烧快，有阴燃
黏胶纤维 助燃，燃烧很快，无阴燃
羊毛纤维 难助燃
醋酯纤维 助燃，燃烧前熔融
锦纶6
难助燃，熔融
腈纶
立即燃烧
涤纶
难助燃，熔融
着火点（℃） （延迟10秒）
493 449 650 480 504 540 575
火焰最高温度 （℃）
860 850 941 960 875 697 855
① 一种是阻燃剂在高温下分解成一些不燃性 气体，主要指Na2CO3 NaHCO3、NH4Cl、H2O 分解出的CO2等将纤维素分解出来的可燃性气体 浓度冲淡到能产生火焰的浓度以下。
这种理论有一定的局限性，因为很多阻燃剂， 通过加热并不能产生这些气体。
② 阻燃剂在高温下分解出一些游基，能和较活泼的
５、各种纤维的可燃性（燃烧情况） 各种纤维由于化学组成不同，结构及物理状态的
差异，燃烧的难易不同。 （1）易燃性纤维：着火点低、燃烧速率快。 棉、粘胶纤维和醋酯纤维。 （2） 可燃性纤维：容易燃烧，燃烧速率较慢。 腈纶、羊毛、聚酰胺纤维、聚酯纤维和蚕丝。 （3）难燃性纤维：与火焰接触能燃烧，但离开后
火整理。经阻燃整理后的织物并非接触火源不燃 烧，而只是降低了它的可燃性，能阻止火焰蔓延， 离开火源后不再燃烧，能迅速止燃（自动熄灭）。 所以纺织品的阻燃性只有相对意义，而不是 绝对的概念。
2、燃烧术语 （1）燃烧：可燃性物质接触火源时，产生的
氧化放热反应，伴有有焰或无焰的燃烧过程或发 烟。
（2）灼烧：可燃性物质接触火源时，固相状 态的无焰燃烧过程，伴有燃烧区发光现象。
２、磷—卤素协同效应 磷和氮有协同阻燃效应，但氮和卤素没有，
阻燃整理
阻燃整理1 引言所谓火灾是指违背人们意志而发生的非正常性的着火事故。
随着城市人口的密集化、住宅建筑的高层化和物质生活的现代化，火灾发生的次数愈来愈多，造成的人员伤亡和经济损失也愈来愈大。
从世界范围看，由火灾造成的损失难以估量，特别是经济发达国家，火灾往往都造成惨重的损失。
最引人注目的是高层建筑的火灾，造成的损失尤为严重。
随着纺织品使用量的迅速增长，由纺织品引起的火灾也不断增加。
据统计，英国火灾死亡人数每年约1000人，其中由纺织品引起的火灾约占一半。
美国火灾死亡人数更多，每年约8000余人，受伤者达15～25万人，经济损失达4亿美元，其中以床上用品、家具装饰用布和衣着用品为起火的主要原因。
特别是建筑住宅火灾，纺织品着火蔓延所占的比例更大。
纺织品与人类直接接触，一旦燃烧，轻则部分皮肤烧伤，遭受痛苦，重则皮肤大面积烧焦烧伤，危及生命。
另外，纺织品燃烧产生的有害气体也危害人的生命，如一氧化碳、二氧化碳、氰化氢、氧化氮、氨类和醛类气体等，都会造成人的窒息或毒害而死亡。
因此，如何减少因纺织品燃烧造成的火灾，研究纺织品阻燃技术，开发各种阻燃纺织品，制订阻燃纺织品的法律法规等就成了研究人员的重要课题。
.2纤维和纺织品的阻燃机理所谓阻燃是指降低材料在火焰中的可燃性，减缓火焰蔓延速度，当火焰移去后能很快自熄，减少燃烧。
从燃烧过程看，要达到阻燃目的，必须切断由可燃物、热和氧气三要素构成的燃烧循环。
阻燃作用的机理有物理的、化学的及二者结合作用等多种形式。
根据现有的研究结果，可归纳为以下几种：1 覆盖层作用2 气体稀释作用3 吸热作用4 熔滴作用5 提高热裂解温度6 凝聚相阻燃7 气相阻燃8 阻燃协同效应Ⅰ 覆盖层作用: 阻燃剂受热后，在纤维材料表面熔融形成玻璃状覆盖层，成为凝聚相和火焰之间的一个屏障，这样既可隔绝氧气，阻止可燃性气体的扩散，又可阻挡热传导和热辐射，减少反馈给纤维材料的热量，从而抑制热裂解和燃烧反应。
例如硼砂-硼酸混合阻燃剂对纤维的阻燃机理可用此理论解释。
涤棉布永久阻燃整理工艺
涤棉布永久阻燃整理工艺
涤棉布永久阻燃整理工艺包括以下几个步骤：
1. 前处理：整理前需要对涤棉布进行前处理，即进行综合预处理。
预处理包括脱脂、碱煮、漂白、洗涤等工序。
目的是除去织物表
面和内部的不纯物质和杂质，为后续工艺做好准备。
2. 浸渍：将经过前处理的涤棉布浸入含有阻燃剂的浸渍液中，
使其充分浸透。
浸液的组成包括阻燃剂、催化剂、稳定剂等。
其中阻
燃剂为关键添加物质，主要有磷酸铵、氯化锌、硫酸铵等，选择最合
适的阻燃剂可以确保涤棉布的永久阻燃性能。
3. 固化：将浸液入料的涤棉布烘干，使其阻燃剂充分封闭在织
物中，提高阻燃效果。
同时，在高温下进行固化，促进阻燃剂的分子
和织物纤维的交错作用，从而降低阻燃剂的溢出以及阻燃性能的下降。
4. 后整理：完成涤棉布永久阻燃处理后，需要进行后整理，使
其具有更好的手感和外观。
后整理包括压光、热定型、染色等工艺，
在保证防火性能的前提下，增加织物的美观度和舒适度。
以上是涤棉布永久阻燃整理工艺的主要步骤，这样处理后的织物
可以长期保持防火效果，能广泛应用于公共场所室内装饰、交通运输
工具内饰、办公家具、仓库库房等行业。
阻燃整理技术的现状及发展趋势
阻燃整理技术的现状及发展趋势近年来，世界各国因纺织品引起的火灾不断增加。
我国这十几年来，平均每年发生的火灾次数为３—４万起，死亡人数２—３千人，火灾损失折款2—3亿人民币。
1985年，哈尔滨天鹅饭店大火死亡十人，受伤七人，直接经济损失24.9万元；1994年，克拉玛依大火，死伤300多人，都是因纺织品燃烧引起的。
我国纺织品阻燃整理技术发展概况；我国纺织品阻燃技术始于50年代，以研究棉织物暂时性阻燃整理起步，但发展缓慢。
60年代才出现耐久性纯棉阻燃纺织品。
70年代开发了ＰｙｒｏｖａｔｅｘＣＰ型阻燃剂，并开始了对合成纤维及混纺织物阻燃技术研究阶段。
80年代，我国阻燃织物进入了新的发展时期，许多单位开发了棉、涤及混纺织物的阻燃剂及整理技术和阻燃合成纤维。
阻燃纤维的研究开发——我国阻燃纤维的研究开发起步于70年代；80年代至今，上海、吉林、山东、广东、天津、四川、北京、江苏等省市的一些科研单位、院校及工厂相继对阻燃纤维进行了小试研究，涤纶和丙纶已形成批量生产能力，但总体说来，阻燃纤维产品仍处在研究和试阶段。
所用的阻燃剂大多是磷、卤素的有机物或有机物加无机物，个别的用高分子物，如环状芳香族磷酸酯、羟乙基四溴双酚A(涤纶)；氯化聚两烯、六溴环癸烷、乙二酸(五溴苯)酯、磷酸三溴苯酯－氯化石蜡、六氯环戊二烯的二聚物等(丙纶)；含增效剂的卤化物体系、有机磷化物(锦纶)；氯乙烯、偏二氯乙烯、溴乙烯、五氧化二锑等(腈纶)及苯氧基磷腈、噻嗡磷酸酯(粘胶)等。
通过小试或中试鉴定的单位有：A.阻燃涤纶：新乡市新科特种纺织、上海化纤公司、天津化纤研究所、江苏纺研所等。
B.阻燃丙纶：南京化工设计研究院、北京化纤研究所、江苏纺研所、天津合成材料研究所、山东化纤所、山海关化纤厂、广州化纤所等。
C.阻燃锦纶：成都科大、四川维纶厂等。
D.阻燃腈纶：上海合纤所、上海金山石化、山西煤化所、山东工业大学等。
E.阻燃粘胶：上海纺研院、丹东化纤厂、南京化纤厂、上海第三化纤厂、福建南平化纤厂等。
织物阻燃整理方法
织物阻燃整理方法织物阻燃整理可以通过多种方法实现，以下是几种常见的方法：1. 溶胶-凝胶法：通过改变分子构件模块的化学成分和排列以及通过调整它们的纳米和微米结构来实现。
在织物表明形成溶胶来隔绝 O2，阻止自you基的逸出，从而提高纺织品的阻燃性。
此法有着工艺简单、效率高、反应条件温和、成膜性好以及易于在溶胶阶段进行物理或化学改性等优点。
此外，还可实现基材的环境友好表面功能化，根据网络修饰部分的化学结构，可以在纺织品表面裁剪出不同的功能性质。
在纺织品的防紫外线、固定生物分子、染色牢度、抗皱整理、超疏水性、抗静电性能等方面发挥了作用。
2. 喷雾法：配置好的阻燃整理液采用手工喷雾或者机械喷雾的方式整理织物，一般用于面积大且厚重或者表面突出、花纹的织物，如地毯、帷幕等。
3. 涂布法：指将阻燃剂加入树脂中，借用树脂本身的粘着性将阻燃剂与织物结合的方法。
包括刮刀法、浇铸法和压延法。
在市场上应用比较普遍，比如一些工业用布等。
4. 浸轧焙烘法：浸轧→预烘→焙烘，该方法使用广泛。
配置的整理液包含阻燃剂、催化剂、交联剂等。
一般用于棉织物或者麻织物的阻燃整理。
5. 浸渍烘燥法：需处理的面料在阻燃整理溶液浸渍一段时间，之后可以使用烘箱干燥或者自然晾干。
阻燃剂要充分渗透进纤维内部纤维与阻燃剂才能更好的结合。
6. 微胶囊法：阻燃成分分散成小颗粒作为胶囊的芯材，无机物或有机物作为胶囊的壳壁并包裹阻燃成分，形成壳包芯的结构。
阻燃成分得到很好的保留，对织物的物理机械性能影响小。
请注意，不同方法适用于不同类型和需求的织物，选择合适的阻燃整理方法需要根据具体情况进行评估和实验验证。
第七讲 阻燃剂及阻燃整理工艺
燃烧过程用化学反应式：
O RCH
3 2
CO
+
H 2O
+
RCHO
OH
•OH+CO→CO2+•H •H (2)
反应（1）中的•H在（2）中使用，（2）中生成的•OH又在 （1）中使用，（1）（2）式连续进行，非常迅速，不断 产生活泼的•OH。•OH是决定燃烧速度的主要因素，要想阻 止聚合物燃烧，降低•OH浓度是重要措施。(与人体内比较) 根据燃烧过程和燃烧三要素可设想阻燃机理，以一 种或几种物理或化学途径干扰和阻止燃烧过程中的某些步 骤的进行，就可以达到阻燃的目的。 不同的阻燃剂阻燃机理不同，比较复杂，有许多观点还未 取得一致，但阻燃机理的一些基本理论已获得一致。
2.2.2化学效应 1）碳化机理 主要指对含氧有机物的阻燃作用，利用阻燃剂 的热降解产物使燃烧物表面迅速脱水，炭化，由 于该炭化物具有三维空间的致密结构不易形成火 焰的蒸发燃烧和分解燃烧，从而起到阻燃效果。 如磷系阻燃剂在燃烧过程中形成脱水性强的聚磷 酸，使燃烧物炭化
2）消除自由基（终止自由基链反应）机理 燃烧过程：
溴系阻燃剂是目前效能最佳品种最多的卤系阻燃剂， 与氯系阻燃剂相比，同质量的溴系阻燃剂阻燃效能是氯 系的2倍。 目前市场上溴系代表产品有十溴联苯醚（DBDPO）、 八溴联苯醚（OBDPO）、六溴环十二烷（HBCD）等。 氯系主要产品为氯化石蜡（氯烃-42，52，70）和全氯戊 环癸烷。 溴化联苯醚（PBDPO）类阻燃剂燃烧时产生苯并 二鄂瑛、苯并呋喃类致癌物质 卤系阻燃剂发烟量大，释放出来的气体具有腐蚀性， 往往形成二次灾害，尤其是对人的肺部产生毒害，有逐 渐被其他非卤系阻燃剂取代的趋势，国内外已部分禁用。
1.2概念
阻燃整理的评价方法
阻燃整理的评价方法
阻燃整理是一种重要的防火技术，也称为分类消防。
它是一种有效的消防技术，可以有效的预防、控制和减少火灾的发生。
阻燃整理的评价方法可以帮助建筑业主和消防部门识别建筑内部火灾的风险，并采取有效的预防措施。
阻燃整理的评价方法通常包括两个步骤：一是识别建筑内部灾害类型，二是识别消防设施抗火性能。
建筑类型识别旨在确定火源的类型，比如电气火灾、燃烧火灾等。
消防设施识别旨在确定消防设施（比如消防柜、消防棚、消防管道等）的火灾抗火性能，比如防火等级、反应时间、热释电量等。
火灾预防是最重要的，因此建筑业主应定期进行阻燃整理的评价，以便及时发现建筑内部火灾风险，及时采取预防措施。
首先，定期检查消防设施，以确保它们的功能性能，如有损坏，应及时维修或更换;其次，定期检查建筑内消防材料，比如地板、墙壁、天花板等，以确保它们符合火灾阻燃要求;最后，建筑业主应定期检查电气设备，以
防止电气火灾的发生。
阻燃整理的评价方法对防火预防起着重要作用，它们可以使业主对建筑内部的火灾风险有更全面的了解，及时采取有效的抗火措施来降低防火风险。
火灾的防范需要综合考虑多方要素，火灾阻燃整理的评价方法是火灾防范工作中很重要的一个方面。
它可以帮助业主更好地识别火灾风险，并为业主采取正确的防火措施提供依据。
总之，阻燃整理的评价方法对建筑业主的防火工作具有重要作用。
业主应定期完成阻燃整理的评价，以便及时发现建筑内部的火灾风险，及时采取有效的防火措施。
阻燃整理的开发对社会的影响
阻燃整理的开发对社会的影响随着科技的不断进步，阻燃整理成为一种重要的技术手段，广泛应用于建筑、交通运输、电子电器等领域。
阻燃整理的开发对社会产生了深远的影响，不仅提高了安全性能，还促进了产业的发展和环境保护。
阻燃整理的开发显著提升了建筑物的安全性能。
在建筑领域，阻燃整理技术可以将普通材料经过特殊处理，使其在遭受火灾时不易燃烧或燃烧速度较慢，从而延长人们的疏散时间，减少火灾对人身安全和财产造成的损失。
此外，阻燃整理还能提高建筑物的耐火性能，减少火灾蔓延的可能性，保护人们的生命财产安全。
阻燃整理的开发对交通运输也产生了积极的影响。
在汽车、火车、飞机等交通工具中，阻燃整理可以应用于座椅、内饰等部件，提高车辆内部的安全性。
一旦发生事故或火灾，阻燃材料的使用可以减缓火势蔓延的速度，给乘客更多的时间逃生。
此外，阻燃整理还能减少火灾对车辆结构和电器设备的损坏，降低维修成本。
阻燃整理技术的开发也对电子电器行业产生了重要影响。
在电脑、手机等电子设备中，阻燃整理材料的应用可以有效减少因电路短路等原因引发的火灾。
由于电子设备的使用日益普及，阻燃整理的开发不仅提高了人们使用电子设备的安全性，还减少了因火灾导致的人员伤亡和财产损失。
阻燃整理的开发对社会的影响不仅体现在提高安全性能方面，还在推动产业的发展和环境保护方面起到了积极作用。
随着阻燃整理技术的不断完善，相关产业也得到了迅猛发展。
阻燃材料的生产和应用为许多企业提供了新的商机，促进了经济的增长和就业的增加。
同时，阻燃整理技术的应用还能减少火灾对环境的污染，降低了空气中有害物质的释放。
尽管阻燃整理的开发对社会产生了积极的影响，但也面临一些挑战和问题。
首先，阻燃整理技术的应用还存在一定的成本和技术难题，这对推广和普及造成了一定的限制。
其次，阻燃整理材料的耐用性和可持续性也需要进一步提高，以满足长期使用和环保的需求。
此外，阻燃整理技术的研究和开发还需要加强国际合作，共同推动技术的进步和应用的创新。
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阻燃性能测试
• 点燃难易性 • 火焰表面传播速度 • 发烟能见度 • 燃烧产物的毒性 • 燃烧产物的腐蚀性
基本试验方法
• 燃烧广度 • 续燃时间 • 阴燃时间
限氧指数LOI 限氧指数LOI
• 测试方法:一定尺寸的试样置于燃烧筒中的试样夹 上,调节氧气和氮气的比例,用特定的点火器点燃试 样,使之燃烧一定时间(2分钟)自熄或损毁长度为一 定值(40mm)时自熄,由此时的氧\氮流量计算LOI指 数 • GB/T5454-1997规定试样恰好燃烧2min自熄或损 毁长度为40mm时所需要的氧的百分含量
无机阻燃剂与有机阻燃剂的有序组装
放大5万倍 放大 万倍
烧不着! 烧不着
柔软! 柔软
项目 物理 性能 力学 性能 重量，g/m2 重量， 断裂强力 /N 撕裂强力 /N 经向 纬向 经向 纬向
任务要求 ≤310 ≥800 ≥800 ≥32 ≥29 ≤3 ≤12.5 无 ≥30
达到指标 120~130 ≥800 ≥700 ≥50 ≥50 ≤3 ≤12.5 无 ≥ 30
织物收缩率 /% 阻燃 性能 损毁碳长 /mm 熔化性能 耐洗涤次数/次 耐洗涤次数 次
其他满足服装穿着舒适性的指标
项目 牢度 性能 日晒牢度 摩擦牢度 沾色牢度 褪色牢度 达到指标 6-7级（最高8级） 级 最高 级 4-5级（最高 级） 级 最高5级 4-5级（最高 级） 级 最高5级 4-5级（最高5级） 级 最高 级
合成纤维（锦纶）的阻燃整理
• 磷、卤系列阻燃剂不适合，相反加快燃烧 • 硫系阻燃剂如硫脲、硫氰酸铵、氨基磺酸 钠 • 腈纶织物阻燃研究进展不大 ——装饰布 、 长毛绒阻燃需求
混纺织物的阻燃整理
• 涤棉织物阻燃整理——研究热点 涤棉织物阻燃整理 研究热点 • 支架效应 相互热诱导
阻燃效果的影响因素
限氧指数LOI 限氧指数LOI
• 是指在规定的试验条件下,使材料恰好能保持燃烧 状态所需氧氮混合气体中氧的最低浓度 • 测试方法:一定尺寸的试样置于燃烧筒中的试样夹 上,调节氧气和氮气的比例,用特定的点火器点燃试 样,使之燃烧一定时间(2分钟)自熄或损毁长度为一 定值(40mm)时自熄,由此时的氧\氮流量计算LOI指 数
耐久性阻燃整理剂
• • • • 四羟甲基氯化磷（THPC) 整理工艺：浸渍——烘干——氨熏——氧化—— 水洗 对纤维物理性质影响不大，但强度损失30% 在合成THPC中产生致癌的双氯甲醚 Pyrovatex CP 整理工艺：浸轧——烘干——焙烘——皂洗—— 水洗
工艺处方
• Pyrovatex CP 300-400g/L • 六羟甲基三聚氰胺(HMM)50-60g/L • 磷酸 15-20g/L • 尿素 15-20g/L • 柔软剂 适量 浸轧（轧液率80-100%）——烘干（100， 3min)——焙烘（150-170，1.5-5min）— —皂洗——水洗——烘干
当前所采用的阻燃体系存在对金属有腐蚀、耐老化性能差、 当前所采用的阻燃体系存在对金属有腐蚀、耐老化性能差、 燃烧过程释放毒性气体、耐久性差、 燃烧过程释放毒性气体、耐久性差、环境污染大等缺点
更新现有阻燃体系
提高飞行员服装面料的技术性能
保障飞行员安全 提升空军的作战能力
阻燃纺织品的分类
• 不燃纤维（明火不能点燃）——限氧指数大于35， 玻璃纤维、金属纤维、石棉纤维、碳纤维 • 难燃纤维（遇火能燃烧或炭化，离火即灭）—— 限氧指数大于26，氯纶，芳纶，改性腈纶 • 可燃纤维（遇火燃烧，离火续燃）——限氧指数 大于20，涤纶、锦纶、蚕丝、羊毛 • 易燃纤维（遇火迅速燃烧，离火续燃至烧尽）— —限氧指数小于20，棉、麻、粘胶、腈纶等
有害物质
甲醛含量/ppm 甲醛含量 卤素含量/ppm 卤素含量
23（背景值50） （背景值 ） 0 7.2（适合人体皮肤舒 （ 适性） 适性）
织物表面 酸碱性
pH 值
名词解释
• • • • 煮练 脱胶 精练真丝绸的“灰伤 酶的活性中心
填空
• 影响真丝织物精练加工织物白度的主要因 素—— —— —— • 中性蛋白酶用于真丝织物精练的加工要点 是 —— —— —— • 精练蚕丝织物精练常用的表面活性剂有 — ——— ———— ——
常用脱胶酶
• 中性蛋白酶 中性蛋白酶ZS724， S114， 1398 ， ， • 碱性蛋白酶 209，2709 ，
表面燃烧试验法
• 对于铺地纺织品 • 热辐射源法：与水平放置的铺地试样成30 度倾斜的热辐射板，由辐射板作出标准辐 射热通量曲线，而后按规定点燃试样，测 出试样的临界辐射热通量CRF • 片剂法：采用六亚甲基四胺片剂作火源测 量炭化面积
其他测试方法
• 墙角实验法 • 锥形量热计法 • 热分析 • 色谱 质谱联用 色谱-质谱联用
天然纤维的阻燃机理
阻燃整理工艺
• 浸渍烘燥法——不耐久 • 浸轧焙烘法——可耐多次水洗 • 涂层法——不溶于水或不能与纤维形成交 联的阻燃剂 • 手工喷雾法
纤维素纤维的阻燃整理
• 暂时性：床垫 电热毯等 • 半耐久性：窗帘、沙发布 • 耐久性：服装、床单、被套等
阻燃整理剂（暂时或半耐久）
• 磷酸氢二铵 • 磷酸二氢铵 • 尿素 • 硼砂 • 硼酸 • 聚磷酸铵 有吸潮或结晶现象
5.3 阻燃整理
技术需求背景
热塑性的具有熔融性的织物如锦纶和涤纶对战斗人员的灼伤 烫伤危害很大 救生服装的战技指标第一条： 衣面材料应具有阻燃特性， 救生服装的战技指标第一条：“衣面材料应具有阻燃特性， 可防止二次烧伤” 可防止二次烧伤” 耐高温阻燃织物——芳香族聚酰胺织物 芳香族聚酰胺织物MOMEX的原料一直 耐高温阻燃织物 芳香族聚酰胺织物 的原料一直 依赖进口
论述
• 试述蚕丝织物精练的目的和脱胶的基本原 理 • 举二例说明酶在前处理工艺中的应用，并 简要分析影响处理效果的主要因素 • 试述蚕丝织物碱性蛋白酶精练预处理的目 的，并简单分析碱性蛋白酶脱胶时对脱胶 率的影响因素
酶脱胶的缺点
• 蛋白水解酶只能去除丝胶，并不与丝素中 的脂蜡及色素作用 • 本身为分子量高的蛋白质，渗透性较差 • 对练液的pH和温度，都有其特定的要求 • 某些金属离子也会使酶的活力降低或丧失。 。
纤维燃烧性能
• 纤维、热、氧气三个要素构成的循环过程
阻燃概念
• 指降低材料在火焰中的可燃性，减缓火焰 蔓延速度，当火焰移去后能很快熄灭，减 少燃烧
阻燃机理
• 切断由可燃物、氧气、热构成的燃烧循环 切断由可燃物、氧气、 • 采用物理、化学或二者结合的方法 采用物理、
阻燃理论
• • • • • • 覆盖层作用——硼砂-硼酸混合阻燃剂 气体稀释作用 吸热作用 熔滴作用 提高热裂解温度 凝聚相阻燃：含磷化合物，改变热裂解进 程 • 气相阻燃
阻燃的发展方向
•醛污染、毒性、耐久性、特效性等问题 • 新型纺织纤维的开发——从纤维的燃烧性能入手 寻求创新 • 阻燃性能的测试方法——全面评价材料的燃烧和 阻燃性能 • 纺织品的阻燃法规和标准的建立——制定和完善
阻燃 B1级 级 无熔 滴
强力无 损失
蛋白质纤维的阻燃整理
• 钛、锆和羟基酸的络合物对羊毛阻燃—— 国际羊毛局推荐 • 主要有氟络合物和羧酸络合物 • 处理工艺：浴比10：1，用量3-6%（owf)， 煮沸45-60min • 添加剂如钨酸盐、柠檬酸、酒石酸、苹果 酸等具有协同性 • 真丝的阻燃研究不多
合成纤维（涤纶）的阻燃整理
• TDBPP（2，3-二溴丙基）三磷酸酯——致 癌 • Antiblaze 19T环状磷酸酯——效果较好， 毒性不大，优良的耐久性和相容性 • 溴、锑化合物——欧盟禁用产品 • 目前尚无理想的阻燃剂